基于局部平均分解的松散约束下GNSS-IR的海平面估计
Zhenkui Wei1, Chao Ren1, Xingyong Liang1
1College of Geomatics and Geoinformation, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China.
这项研究引入了一种新的全球导航卫星系统-干扰度反射计 (GNSS-IR) 模型,使用局部平均分解 (LMD) 进行更准确的沿海海平面监测. 基于LMD的模型显著改进了传统方法,提供了更高的稳定性和精度.
科学领域:
- 地质测量是指地质测量.
- 海洋学 海洋学 海洋学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
背景情况:
- 沿海海平面监测对于了解气候变化影响至关重要.
- 传统的全球导航卫星系统-干扰度反射计 (GNSS-IR) 方法由于反射器高度和卫星高度范围而面临准确性和灵活性的限制.
- 现有的GNSS-IR海平面估计的二次方位拟合模型受到检索范围的限制,这影响了它们在现实世界中的适用性.
研究的目的:
- 开发和评估一个新的GNSS-IR海平面估计模型,将局部平均分解 (LMD) 和Lomb-Scargle周期图 (LSP) 结合起来.
- 通过GNSS-IR提高沿海海平面监测的准确性和稳定性.
- 评估模型在不同约束条件下的性能及其长期监控能力.
主要方法:
- 信号与噪声比 (SNR) 弧的分解使用局部平均分解 (LMD) 来隔离海面信息.
- 从选定的信号组件构建一个振荡项.
- 使用Lomb-Scargle周期图 (LSP) 来提取振荡项的频率.
- 使用来自美国SC02站点的观测数据进行评估,分析不同反射器高度 (RH) 和卫星高度范围的性能.
主要成果:
- 基于LMD的模型产生了与其他信号分离方法相比较低的噪声水平的振荡项.
- 新型号显示了改进的准确性,并避免了海平面检索中的异常值.
- 该模型即使在放松的约束条件下 (广泛的RH范围,高海拔范围) 也保持良好的性能.
- 年度海平面检索结果显示,与二次方位相比,海平面检索结果显著改善,根平均平方误差 (RMSE) 和平均绝对误差 (MAE) 的平均减少分别为8.34%和8.87%.
结论:
- 结合的LMD-LSP模型为GNSS-IR沿海海平面估计提供了相当大的进步.
- 这种新的方法提高了准确性,稳定性和灵活性,克服了传统的二次方位装配方法的局限性.
- 该模型被证明对长期,高精度的沿海海平面监测有效.
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